2023學(xué)年北京師大附中高二物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題（含解析）

2023學(xué)年高二下學(xué)期物理期末模擬測(cè)試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示為氫原子能級(jí)圖，氫原子中的電子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)可產(chǎn)生a光；從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)可產(chǎn)生b光，a光和b光的波長(zhǎng)分別為λa和λb，a、b兩光照射逸出功為4.5eV的金屬鎢表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng)，遏止電壓分別為Ua和Ub，則()A．λa>λbB．Ua<UbC．a(chǎn)光的光子能量為12.55eVD．b光照射金屬鎢產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekb＝7.59eV2、圖甲為電子電路中的正弦脈沖波的交變電流與時(shí)間的變化圖象，圖乙為用作時(shí)鐘訊號(hào)來準(zhǔn)確地觸發(fā)同步電路的方波的交變電流與時(shí)間的變化圖象，則正弦脈沖波和方波的交變電流有效值分別為A．0.5A，B．0A，C．，D．，3、如圖所示，在理想變壓器原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，測(cè)出原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為九分之一，則副線圈兩端的電壓為（）A．22V B．66V C．88V D．110V4、某發(fā)電站用11kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R．現(xiàn)若用理想變壓器將電壓升高到220kV送電，下面哪個(gè)選項(xiàng)正確A．因I=，所以輸電線上的電流增為原來的20倍B．因I=，所以輸電線上的電流減為原來的C．因P=，所以輸電線上損失的功率增為原來的400倍D．若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的直徑減為原來的1/4005、某單色光在真空中的波長(zhǎng)為，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則該單色光每個(gè)光子的能量為（）A．hcλB．hλC．hcD．h6、下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是A．甲圖中，比結(jié)合能越大，核就越穩(wěn)定，比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度B．乙圖中，電子繞原子運(yùn)行的軌道半徑是任意的C．丙圖中，原來有100個(gè)氡222經(jīng)過一個(gè)半衰期的時(shí)間，一定還剩余50個(gè)D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，在核裂變過程中減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某理想氣體從a狀態(tài)經(jīng)等溫過程到達(dá)b狀態(tài)，再經(jīng)等容過程到達(dá)c狀態(tài)，又經(jīng)等壓過程回到a狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的P-V圖像如圖甲所示．則圖乙中該過程中對(duì)應(yīng)的P-T圖像、V-T圖像，可能正確的是A． B． C． D．8、氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)發(fā)出的光，它們?cè)谡婵罩械牟ㄩL(zhǎng)由長(zhǎng)到短，可以判定A．Hα對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小B．同一介質(zhì)對(duì)Hα的折射率最大C．同一介質(zhì)中Hδ的傳播速度最大D．同一介質(zhì)對(duì)Hα的臨界角比Hβ的大9、下列說法正確的是（）A．在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒B．湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，并準(zhǔn)確測(cè)出了電子的電荷量C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為核外電子運(yùn)行的軌道半徑是量子化的10、圖甲為一列簡(jiǎn)諧波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則()A．在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度方向?yàn)閥軸正方向B．質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=10C．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_______A．制作單擺時(shí),應(yīng)選用密度較大的實(shí)心金屬小球B．記錄擺長(zhǎng)時(shí),將擺線長(zhǎng)與小球直徑相加C．小球擺角應(yīng)較小,近似滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件D．測(cè)出一次擺長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的周期,可以得出周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系12．（12分）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是某實(shí)驗(yàn)小組在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（___________）A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，在重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以變動(dòng)結(jié)點(diǎn)O的位置嗎？（________）A.可以B．不可以四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）氫原子能級(jí)圖如圖所示，氫原子從n=2的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)。①求氫原子輻射的光子能量。②氫原子輻射的光子照射逸出功為1．14eV的鋅板時(shí)，求逸出光電子的最大初動(dòng)能。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量mA=10kg的小車A靜止在光滑水平地面上，其上表面光滑，左端有一固定擋板?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB=5kg。現(xiàn)對(duì)小車A施加一個(gè)水平向右的恒力F=20N，作用0.5s后撤去外力，隨后固定擋板與小物塊（1）碰撞前小車A的速度；（2）碰撞過程中小車A損失的機(jī)械能。15．（12分）如圖，有一個(gè)光滑軌道，其水平部分MN段和圓形部分NPQ平滑連接，圓形軌道的半徑R=0.5m；質(zhì)量為m1=5kg的A球以v0=6m/s的速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在水平軌道上質(zhì)量為m2=4kg的B球發(fā)生碰撞，兩小球碰撞過程相互作用的時(shí)為t0=0.02s，碰撞后B小球恰好越過圓形軌道最高點(diǎn)。兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2。求：(1)碰撞后A小球的速度大小。(2)碰撞過程兩小球間的平均作用力大小。

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)解析）一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【答案解析】根據(jù)能級(jí)躍遷知識(shí)得：=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，顯然a光子的能量大于b光子，即a光子的波長(zhǎng)要短，故AC錯(cuò)誤，根據(jù)光電效應(yīng)可知，最大初動(dòng)能：EK=-W0，所以a光照射后的最大初動(dòng)能為：Eka=12.75-4.5=8.25eV，b光照射后的最大初動(dòng)能為：Ekb=12.09-4.5=7.59eV．根據(jù)截止電壓知識(shí)可知Ek=Ue，則Ua＞Ub，故B錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷所滿足的規(guī)律，以及知道光電效應(yīng)的條件，掌握光電效應(yīng)方程是關(guān)鍵．同時(shí)當(dāng)給光電管施加反向電壓，恰好使得具有最大初動(dòng)能的光電子到達(dá)正極的速度為零所需要的電壓即為反向截止電壓．反向截止電壓越大，說明光電子的最大初動(dòng)能越大．2、D【答案解析】

電功的計(jì)算，I要用有效值計(jì)算，圖甲中，由有效值的定義得：，得；圖乙中，取一個(gè)周期進(jìn)行分段，在0-0.1s是恒定電流，則有效值等于，在0.1s-0.2s是恒定電流，則有效值等于。根據(jù)焦耳定律即可得一個(gè)周期內(nèi)交變電流產(chǎn)生的熱量。由有效值的定義可得，代入數(shù)據(jù)解得：；。A.0.5A，，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.0A，，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；3、B【答案解析】

原線圈回路中的電阻的功率為：P1副線圈回路中的電阻的功率為：P2由題意可知：P1解得：I1因電流之比等于線圈匝數(shù)的反比，故n1設(shè)副線圈兩端的電壓為U，則原線圈兩端的電壓為3U；與原線圈串聯(lián)的電阻的電壓為：UR所以有：U3解得：U=66V。A．U=66V，A錯(cuò)誤；B．U=66V，B正確；C．U=66V，C錯(cuò)誤；D．U=66V，D錯(cuò)誤．4、B【答案解析】根據(jù)P=UI得，．輸送功率一定，輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉淼模蔄錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)P損＝I2R得，輸送電流變?yōu)樵瓉淼模畡t損失的功率變?yōu)樵瓉淼模蔆錯(cuò)誤．根據(jù)P損＝I2R得，輸送電流變?yōu)樵瓉淼模馆旊娋€上的功率不變，電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，根據(jù)，直徑變?yōu)樵瓉淼模蔇錯(cuò)誤．故選B．5、C【答案解析】根據(jù)愛因斯坦光子說，1個(gè)光子的能量E=hγ，其中γ為光子的頻率，而光速c=λγ，故一個(gè)光子的能量：E=hcλ，故C正確，ABD6、A【答案解析】

甲圖中，比結(jié)合能越大，核就越穩(wěn)定，比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度，選項(xiàng)A正確；乙圖中，電子繞原子運(yùn)行的軌道半徑是一系列不連續(xù)的固定值，不是任意的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；丙圖中，半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核衰變不適用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2，不是質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化，二者概念根本不同，當(dāng)發(fā)生質(zhì)量虧損時(shí)，質(zhì)量只是以光子形式發(fā)射出去。故D錯(cuò)誤；二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【答案解析】

AB、根據(jù)甲圖可知，從a-b是等溫變化，在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)P是在減小的，b-c過程等容過程壓強(qiáng)是增大，c-a等壓過程中體積減小溫度應(yīng)該降低，故A對(duì)；B錯(cuò)；CD、根據(jù)甲圖可知，從a-b是等溫變化，在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)P減小導(dǎo)致體積也減小，b-c過程等容過程壓強(qiáng)是增大，則溫度也是增大，，c-a等壓過程中體積減小溫度應(yīng)該降低，故C對(duì)，D錯(cuò)；故選AC8、AD【答案解析】A、根據(jù)可知，Hα對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小，故A正確；B、根據(jù)可知，Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對(duì)Hα的折射率最小，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)可知，同一介質(zhì)對(duì)Hα的傳播速度最大，同一介質(zhì)中Hδ的傳播速度最小，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)知，同一介質(zhì)對(duì)Hα的臨界角比Hβ的大，故D正確；故選AD．9、AC【答案解析】

A.根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，在核反應(yīng)的過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒；故A正確；B.湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，密立根準(zhǔn)確測(cè)出了電子的電荷量。故B錯(cuò)誤；C.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。故C正確；D.盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為核外電子運(yùn)行的軌道半徑是連續(xù)的，玻爾的原子模型認(rèn)為核外電子運(yùn)行的軌道半徑量子化的。故D錯(cuò)誤.10、AC【答案解析】

C.由圖乙可知，在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng)，根據(jù)微平移法可知波向x軸的負(fù)方向傳播，故C正確；B.由乙可知振動(dòng)為A=10cm，周期為T=0.20s，則可得ω＝2πT＝10πrad/s，所以質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為x=10sin10πt（cm），故BA.根據(jù)波的傳播方向及振動(dòng)圖象知，在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正在向上振動(dòng)，當(dāng)t=0.25s時(shí)，即在t=0.10s開始經(jīng)過3T/4，質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置以下向上振動(dòng)，即速度方向沿y軸正方向，故A正確；D.由于P點(diǎn)在t=0.10s時(shí)不是在波峰或波谷，或平衡位置，經(jīng)過0.15s，即經(jīng)過3T/4，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的路程不等于3A，即不等于30cm，故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、AC【答案解析】

A．在制作單擺時(shí)，擺球直徑要盡量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擺線長(zhǎng)，擺球質(zhì)量的選擇應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擺線質(zhì)量，這樣才能接近單擺的理想條件，A正確；B．?dāng)[長(zhǎng)為懸點(diǎn)到球心的距離，即擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)加小球半徑，B錯(cuò)誤；C．要保證單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角要小于5o，C正確；D．實(shí)驗(yàn)中為減小誤差，測(cè)周期時(shí)一般需要測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)需要的時(shí)間t，然后求出周期，故D錯(cuò)誤．故選AC．12、BA【答案解析】

（1）[1]合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)采用的等效替代法，故ACD不符合題意B符合題意。（2）[2]同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)的位置不能改變，但重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，O點(diǎn)位置是允許變動(dòng)的。故A符合題意，B不符合題意。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①2．2eV②3．83eV【答案解析】試題分析：①eV②考點(diǎn)：波爾理論【名師點(diǎn)睛】此題考查了波爾理論；關(guān)鍵是知道輻射光子的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能級(jí)差；知道光電效應(yīng)